解锁次时代联网安全 创新万物互联终端体验

意法半导体NFC/RFID策略行销经理黄镫谊。DIGITIMES摄

ST（STMicroelectronics）持续创新科技，拥有超过50,000名员工，研发人员更逾9,000多名，目前全球拥有14个制造工厂。在2022年，ST创造了161亿美元营收，这些数码表明ST在半导体和物联网领域的领导地位。ST的产品组合不仅满足现有技术趋势，还驱动未来创新。

随着个人电子产品的智能能力不断升级，人们现在可以透过NFC技术来强化装置与设备的使用体验。该技术已成为各类系统终端不可或缺的重要功能之一，包括新时代的智能家庭设备、医疗健康电子产品、穿戴式装置，日常的文件认证等。而信息安全的重要性也不容忽视。意法半导体与安富利共同合作，日前举办次时代安全联网装置研讨会，为参加的客户与贵宾介绍提升NFC的安全性并为万物互联终端使用体验注入新元素的相关信息。

ST打造更安全的万物联网

物联网应用除了需要可靠安全的连接，同时还要具备成本效益、友善性和低功耗特性。意法半导体NFC/RFID策略行销经理黄镫谊表示，ST的Serial Page EEPROM正是满足这些应用中所搭载之存储器的产品，其在医疗、穿戴式装置以及服务器市场中发挥着关键作用。这款产品拥有超低功耗、读写速度快、高达50万次读写次数、数据保存超过100年等优于目前Flash存储器的优点，在各种应用中都能表现出色。Page EEPROM在制造过程提供更高的效率和速度。此外，在安全方面，Page EEPROM还提供了程序抹除状态和读取ECC标志，确保设备安全。

ST的NFC和RFID技术是无线领域的一大亮点。NFC具有短距离和零功耗的特点，不仅适用于智能手机，还广泛应用于其他装置。ST25T可应用于消费市场、资产追踪、售票、游戏、品牌保护和存取控制等，ST25D则应用于工业、照明、消费者、计量、家电和医疗等领域，而ST25R可满足包括POS终端、汽车、存取控制和游戏等应用。

黄镫谊说道，ST25 NFC/RFID解决方案为标签和读卡器需求，提供了一站式的选择。ST25也适用于无键盘或屏幕的设备，可以透过手机屏幕和应用程序作为人机界面，实现双向数据交换，方便进行操作与设置更改。ST25R3916则是一款高效能的NFC通用设备，具有2.5瓦的功率，卓越的互动范围和最小的天线尺寸，同时具有灵活的设计功能。

ST的NFC技术广泛应用于支付、存取、游戏、验证、互动和数据传输等领域，其可以实现无触点支付、汽车开启、智能锁、建筑门禁、电池监测和设备管理等多种应用。下一代的物联网设备都必须具有高扩展性的安全架构，ST也持续致力为全球的连接设备提供更安全、更可靠的物联解决方案。

STM32加速释放创造力

STM32提供了多种选择，以满足不同应用需求。意法半导体技术行销经理张世昌于会中分享，无论是开发嵌入式系统、物联网设备或者其他应用领域，STM32都能协助开发者实现设计创新和更高能效。

STM32C0系列微控制器（MCU）让设计人员能够以8位元微控制器的成本，享受32位元的效能。它具有相同的功能集，但提供了不同的RAM大小和封装选项，有助于降低BOM表的材料成本。即使最小封装也能实现最大的I/O数量，使其成为空间受限应用的理想选择。由于内部高速时脉具备更高精确度，也减少了对于周边元件的需求。

如果设计人员需要更高的整合性，STM32U5系列微控制器提供了另一种选择，STM32U5可提供高达4MB的内存容量，例如U59x这个系列MCU产品。STM32H5系列则拥有扩展连接性，包括MIPI- I3C、SDMMC、USB和UCPD等功能。此外，它可以在高达125℃的温度范围内运行，适用于各种极端环境。

张世昌进一步说明，STM32系列产品具备了强大的安全功能。具有多重的硬件保护机制，包括存储器保护、口令设定、平台验证和代码隔离等功能，确保应用程序和数据都能得到最佳保护。

此外，STM32生态系统提供了全方位的支持，包括STM32Cube架构、MCU选料、随插即用的开发板和软件配置、应用开发和调试、以及程序码和硬件编程等。无论是新手还是经验丰富的开发者，都可以轻松使用STM32来实现创意构想。

如果所设计的应用需要人机界面显示，STM32的NeoChrom GPU图型处理单元可以协助处理更复杂的绘图运算，如图形缩放及旋转等 , 进而释放CPU负载并提高系统整体效能，搭配X-CUBE-TOUCHGFX软件包更可以轻松达成不同显示需求的设计。另外，STM32微控制器还可以应用于马达控制，从硬件设置到最终应用程序开发，快速实现最佳的控制效能。

STM32系列微控制器和生态系统不仅具有强大的效能和安全性，还提供了完整的工具、软件，以及多种扩充选项，协助开发人员轻松实现各种创新专案。无论是在哪个应用领域，STM32都能成为理想之选。

虚拟世界连结方案 连接元宇宙崭新应用

黄镫谊接着针对元宇宙的新兴议题，进一步探讨最新发展趋势。元宇宙已经成为虚拟世界引人注目的领域，多样化的应用范畴包括游戏、医疗、旅游、零售、会议、教育、建筑、移动、军事等。在这个虚拟世界中，需要特殊的设备来实现存取，这些设备包括视觉、运算、感知、动作和控制等。而虚拟世界中所拥有的虚拟资产，如何确保其独特拥有权以保持其价值，也成为一个关键议题。

区块链技术在解决虚拟资产所有权的问题上可以发挥重要作用。区块链是一种分散式帐本，透过加密将这些区块安全地连接在一起。每个区块包含前一个区块的加密、时间戳和交易数据，形成了一个共享且不可变的帐本。这使记录交易和追踪资产变得非常安全可靠。无论是有形的资产如房屋、汽车、现金和土地，还是无形的资产如知识产权、专利、版权和品牌，都可以在区块链上进行安全记录。

黄镫谊表示，随着虚拟世界的发展，使用者需要安全又方便的新一代认证方式。ST25T是针对NFC电子签名的解决方案，它为虚拟资产提供了来自现实世界的保障，确保其真实性和独特性。此外，VR/MR眼镜可利用ST25 NFC无线传输及充电功能，可为虚拟世界的存取和互动提供更多创意。NFC手机镜像技术也支持将NFC手机画面播放到更大的NB屏幕上的功能，以达到更好的互联体验，而经由NB的授权让使用者可以透过NFC轻松登录网站或电子银行。

在虚拟世界中使用STSAFE-A110则可确保密钥匙和证书的安全性，私钥是在ST经共同准则（Common Criteria）认证的工厂预先烧录，这对于安全验证非常重要。无论是连接到电动工具还是电动自行车，都可以透过配备STSAFE-A的电池来确保其真实性，同时可以在STSAFE-A110的6KB EEROM中安全储存制造的相关数据。

蜂巢式网络可以提供高度可靠的连接，避免机器停机。它还可节省建立集中式IT基础建设的工作，实现大量数据的传输和处理，同时确保高度移动性，即使设备不固定。此外，蜂巢式连接可支持数千台设备的连接，同时保证高速数据传输，并提供更高的安全性，因为传输的数据是加密的。

此外，e-SIM在虚拟世界中发挥着重要作用。e-SIM能在不更换SIM卡的情况下更改营运商，同时支持多个营运商配置，可依据需求切换。它兼容于LTE、5G和LPWA网络，并适用于各种领域，包括IoT和工业市场。

STM32实现安全便利的无线连接

ST致力于实现无线连接的各种应用。意法半导体技术行销经理张耀升表示，STM32产品系列五大应用类别包括无线、超低功耗、主流、高效能和嵌入式等。产品的多样性使ST能够为各种应用提供定制解决方案，从超低功耗的物联网设备到高效能应用，应有尽有。

ST的Sub-1GHz连接方案适用于多元市场，包括智能工业、智能家庭、智能城市、计量、警报系统、智能农业、资产追踪等。透过长距离无线连接，为物联网带来无限可能。

张耀升说道，STM32WL是唯一支持LoRa标准的SoC芯片，具有超低功耗LC传感控制器（LCSC），可以实现对流体流量的低功耗模拟传感，特别适用于成本效益高的机械式流体计量。具备自主计量电路无需MPU的情况下，就可以实现连续的L-C计量。STM32WL还具有超低功耗无线近距离检测与系统唤醒功能，可延长电池寿命。

ST也提供2.4GHz的连接方案，包括BLE、Zigbee和Thread等不同技术。这些方案包括从蓝牙经典到蓝牙低功耗5.4和Mesh v1.0，从轻量级连接到Zigbee PRO和Zigbee 3.0，以及Thread网络及Matter标准等。

ST非常重视无线连接设备的安全性，因此提供了广泛的功能来保护资产，确保无线连接设备在生命周期中的使用安全。ST还参与了Matter组织，目标是简化智能家庭连接，使智能家庭设备变得更无缝、可靠且安全，同时确保不同品牌的连接设备都可以协同工作。STM32无线生态系统也可透过STM32Cube框架，协助开发人员轻松实现无线连接的多元应用，为无线连接带来创造更多应用价值，无论是在物联网、智能家庭还是其他应用领域。

ST25天线设计实现最佳传输效能

最后，意法半导体应用专案经理李庆嘉针对的ST25天线设计，说明其为NFC技术的重要组成部分，能确保设备之间的无线连接品质。NFC是一种短距离无线通讯技术，通常用于移动设备、智能卡和各种物联网设备中。NFC还能让设备之间进行快速、安全的数据传输。目前包括移动支付、身份验证、门禁系统、智能标签等应用，都可以看到NFC的身影。

在NFC系统中，读取器和标签之间的通讯仰赖着天线。读取器天线非常重要，它产生的电磁场可用于与标签进行通讯。这个电磁场是透过读取器的天线沿着其中心轴垂直部署的。

RF标签通讯的原理相对简单，先由读取器透过天线生成一个电磁场。这个电磁场会转化为电压，让标签接收。接着读取器调制载波频率，并向标签发送请求。标签接收到读取器的请求后，会将载波反射并发送回应给读取器。

标签的方向对于信号捕获和通讯效果有很大影响。因此天线的方向和位置需要优化，以实现最佳化的传输。这可以透过调整天线的位置和角度来达成。ST25 NFC的标签天线设计需要精确的计算和模拟。对此，ST提供了一套eDesignSuite协助工程师加快电路系统设计与天线设计，这套工具包括计算器、选择器和模拟器等。

李庆嘉进一步补充道，ST25 NFC读取器的天线设计同样需要经过模拟与优化。QUCS是一款常用的模拟工具，它包括S参数模型、史密斯图和匹配阻抗等模型，可用于评估天线效能并进行匹配。在天线设计中，匹配阻抗是一个关键因素，需要进行微调以确保最佳效能。微调过程可能包括更改元件的数值，例如串联电容器，以改变共振频率和其他效能参数。

在设计ST25 NFC无线充电（WLC）系统时，需要注意天线线圈的属性，例如耦合系数等。耦合系数越高，表示能量传输的效率越高。此外，还需要注意天线尺寸差异、线圈之间的垂直和水平距离、线圈的角度定位等因素。这些因素都可能影响到系统的效能和效率。

ST25天线设计目的是确保NFC技术可以有效运行。利用精确的设计和模拟工作，工程师可以实现最佳的能量传输和通讯效能，确保设备之间的无线连接稳定和可靠。